24829pif 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 地，是種移載基板的震置及其方法’更具體 方法。；攸谷器中撤出基板的移載基板之裝置及其 【先前技術】 300m近來半導體晶圓的直徑從200mm增加到 稱爲;端開口整合盒(&一—以P〇d， 中雜質和化風晶圓容器正被用來保護晶圓不受空氣 在全自動的lilt=所侵害。同樣地’由於半導體芯片是 前端模組、=此Ϊ安裝在處理設備上的設備 ^ = 和位於處理設備内的裝載加鎖室（load k>ck chamber)之間的介面。 的移載單元絲在上述咖㈣内部。 ‘内：：二括：個77片，所述刀片撤出多個裝載在晶圓容 °廷些刀片移載被撤出的晶圓到處理設備内的 褒載加鎖室。 然而，傳統的移载單元只能同時卸載上述位於晶圓容 ίίΪ多個晶圓。因此，需要另外一種有選擇地卸載晶圓 【發明内容】 移载==種可有選擇地從容器内取出基板的基板 24829pif 移载實施例提供—種用以從—容器内撤出基板並 過程中2的裝置。所述裝置包括：多個刀片，在移載 分別安基板分職置在所述刀片上；S個撤出件， 板時從^所34刀片的—端’以在從所述容器撤出所述基 地使所片向上突出；以及—驅動單S，用以有選擇 ^34撤出件從所述刀片突出。 定一t些實施例中，所述撤出件可具有-中空形狀而界 接孔：：於在：耦接孔内上升和下降’所述耦 封。 ；U刀片的一端。所述撤出件可在其頂部被密 供廡绝卜的些貫施例中，所述驅動單元可包括：多個 件別形成於所述刀片，所述供應線連接所述撤出 別工腔，以供應氣體至所述空腔；多個閥，用以分 控制戶所述供應線；以及—控制^，用以有選擇地 外又些貫施例中，所述撤出件可包括從其外表面向 «申的阻擔部，以防止所述撤出件從所述_ 些實施例中，所述撤出件可包括4二離所 ^疋轉桿的—端可連接所述刀片，而另-端則可以旋轉以 斤述刀片向上突出。所述撤出件還可包括一垂直地連接 =述疑轉桿的—端的旋轉軸，所述旋轉轴旋轉而使 轉桿從所述刀片突出，所述驅動單元包括：m端 所述旋轉軸上，以及一驅動器，用以旋轉罐 所返線的另—端。 24829pif 在又一些實施例中，所述裝 述旋轉輪的彈性件，以提供彈力二:步包括：連接所 轉桿處於非突出於所述則的位^所核静而使所述旋 本發明的貫施例提供一種用以從一 板並移戴所述基板的方法，所述二：裔的出基 到所述交哭Hh 、方法包括：移動多個刀片 部撤出：^刀片分別設有—用以從所述容器的内 ^其/述基板的撤料麵擇地猶與要被撤出 述被撤出的基板到-預設位;〜撤出基板;以及移載所 驟可= = = === = = =的步驟可包括有二= ^些實施财，其情義出件分別可旋轉地連接 所述刀所述㈣件的操作包括旋轉所述撤出件以從 施财，所賴騎馳时輯所述刀片 S選擇地提供拉緊力給纏繞在與所述撤出 連接之所述疑轉軸上的線，所述旋轉 【實施方式】 ^下結合圖丨__詳細描述本發明的最佳實施例。秋 限鲁發明可以不同的形式實施，其範圍的解釋不應當Ϊ 限制於廷輯闡述的實施例。更加合適地說，提供這 施例使本發明的揭露是詳盡和完整的，並將本㈣的^ 1354345 24829pif ^分：傳達給熟知本領域技藝者。因此，爲了清楚地説明， θ不的元件的尺寸有可能被誇大。 但本描述中基板是以晶圓⑼作爲例子， 綠示半導體設備1的示意圖，而圖2緣示圖1的 FEM 1〇〇的内部的剖視圖。 〜圖1所7’半導體設備1包括處理設備2⑻、設備 !^拉組（脏M) 100以及介面壁290。處理設備200 =至夕-個裝載加鎖室220、移载室24〇以及多個處理 ΐΓΓ舉例來説，處理室260可以包括用以化學汽相沉 =的腔至 '用以干侧設備的腔室、以及加熱爐管的 =二於處理室260中心的是具有移載機械手臂2s〇安 裝=的移載室240。移載機械手臂28〇在裝載加鎖室22〇 和處理室260^搬運晶圓。與外部環境相比，處理設備 !^水平的清潔度，且—隔斷壁將處理設備2 〇 〇 :〇衣兄女竭。可作爲晶圓容器和處理設備200之間的 "面的EFEM 100安裝於處理設備2〇〇的—側，i 述晶圓容器保存和移載晶圓。 〃 請參照圖2 ’ EFEM 100包括架體120、負载站14〇以 ST二〇 體曰120為六面體形狀並包括形成於- 後土的入口 124,日日圓經由該入口以 和處理設備測之間。其中，_㈣12ι^^·= 備200的一侧。爲了使架體12〇的内部保—近处里= 潔度’可以在架體12〇的卿形成進氣σ 126=== 9 1354345 24829pif ^辟m24從外部流入架體120内）和在架體120的 盘S t I 口 ^27(用以將空氣排到外部的排氣線路128 安i在：：127連接）。放置有晶圓容器1〇的負載站140 12广。土 123的—側，前壁123面對EFEM 100的後壁 ίο可以θ =40可以單個或多個安裝。所使用的晶圓容器 岐Μ倾㈣在移载過財不受空 === 物侵害的密封晶圓承載器。容器10
上以倉恭ί益移載糸統（未圖示）而裝載在負載站140 4多上卸載’所述承載器移載系統例如是架 （overhead transfe〇、架钱送 隱胃。0、自動導鮮輛（AGV)或導軌道 架體=具有開啓裝置13〇,用來開啓和關閉衫在負)載 Γι'乂:谷士…？門14。”器1〇的門14被開啓裝 122，以爲祖在木體、120的別壁123上形成-個開口 122 以爲日日圓k供移載通道。
ιΠΓ哉内部設有用以將晶圓從容器10移载到處理 裝置200的震載加鎖室220的移載單元4〇〇。圖3汾 據本發明的移载單元400的立體圖。 1不X 固定體440 請參照圖3，移載單元400包括刀片420 以及固定體移動部460。 作爲保存晶圓的部分’刀片420由第—兮卜卜 芝'弟五刀片 420a，420b，420c ’ 420d ’ 420e形成。第一至第五刀片 420b，420c ’ 420d，420e 與固定體 440 的一她知从 &， %祸接，從而 它們之間是一個位於另外一個之上而依次設置。在第一至 10 1354345 24829pif 之間的間隙與形 。下面會對刀片 第五刀片 420a，420b，420c，420d，420e 成於谷盗10内部的狹槽之間的間隙相同 420進行詳細説明。 用來旋轉或線性移動固定體440的移動部46〇 固定體440的下方。被移動部46〇固定到固定體44〇刀 片420移動到容器10内’以從容器1〇撤出晶圓並將晶圓 移載到裝載加鎖室220。本實施例是提供5個刀片。然而， 在本發明中，刀片420的數量並不受限制，复數 變更的。 、& 。。固定體440的上部可以安裝感應器（未圖示）。此感 應器是爲了檢查容器1G内部的狀態，例如，確定狹槽的^ 量，晶圓是否放置在狹槽内，等等。 曰 圖4緣示根#本發明第一實施例第一刀片42 〇 a的内部 的立體圖。由於第二至第五刀片42〇b，42〇c，42〇d，42()e
具有與第一刀片420a相同的結構和功能，因此省略對其之 描述。同樣地，如圖4所示，第一刀片42〇a沿其中心線對 稱’因此也不會對對稱部分進行重復説明。 弟一刀片420a具有從固定體440至其端部逐漸加寬的 形狀，且在其端部形成兩個第一突出部422a。第一耦接孔 424a开>成於第一突出部422a的上表面。第一|馬接孔424a 凹進第一突出部422a的上表面。第一撤出件5〇〇a (將在 後面説明）安裝於第一耦接孔424a内。 圖5繪示圖4中第一撤出件5〇〇a的立體放大圖。 24829pif 1354345 如上所述，第一撤出件500a安裝在.第一耦接孔424a 内。第一撤出件500a包括第一主體部52〇a、第一入孔54〇a 以及第一阻擋部560a。 第一主體部520a為内空的圓柱體狀。第一主體部52〇a • 的南度相應於第一耦接孔424a的高度，從而當第一主體部 • 520a降下時’第一主體部520a不會從第一刀片420a突出。 第一主體部520a在其内部界定一個空腔，從而當氣體 經由第一供應線620a (將在下面説明）供應到第一主體部 φ 520a時，所供應的氣體籍由施加的壓力頂起第一主體部 520a。 第一入孔540a形成於第一主體部52〇a的外表面。第 .- 一入孔540a為允許由第一供應線620a供應的氣體進入第 一主體部520a的内部的通道。 第一阻擋部560a從第一主體部52〇a的外表面向外延 伸。第一阻擋部560a防止第一主體部520a被氣體過渡頂 起而從第一耦接孔424a脫離。 第一撤出件500a由舉起單元6〇〇驅動。舉起單和600 鲁 包括第一供應線620a、第一閥640a以及巧660。 第一供應線620a設置於第一刀片420a内，且雨個第 一分線622a從第一供應線620a的一端分支。第一分線622a 與第一主體部520a的内部相通’以供應氣體到第一主體部 • 520a的内部。 第一閥640a安裝在第一供應線620a上，以打開和關 閉第一供應線620a。泵060安裝在第一供應線62〇a的另 12 1354345 24829pif 一端，泵660在此強制地供應氣體到第一供應線620a。這 裡，所供應的氣體可以是不與晶圓反應的惰性氣體。 圖6A和圖6B繪示圖4中的基板移載單元4〇〇的操作 示意圖，而圖7繪示根據本發明移載晶圓的方法的流程圖。 請參照圖6A，第一至第五撤出件500a，500b，500c， 500d ’ 500e分別設置在第一至第五耦接孔424a，424b， 424c ’ 424d，424e内；而第一至第五供應線620a，620b， 620c ’ 620d，620e 及第一至第五分線 622a，622b，622c， 622d，622e則分別與第一至第五撤出件500a，500b，500c， 500d，500e 連接。第一至第五閥 640a，640b，640c，640d， 640e分別安裝在第一至第五供應線620a，620b，620c， 620d，620e上，而第一至第五供應線620a，620b，620c， 620d，620e分別連接到泵660。 舉起單元600還包括控制器680。控制器680控制第 一至第五閥640a，640b，640c，640d，640e的打開和關閉 以及泵660的運作。 下面’結合圖6A至圖7描述有選擇移載晶圓的方法。 首先’在步驟S10,第一至第五刀片420a，420b，420c， 420d，420e被移入容器1〇。第一至第五刀片420a，420b， 420c，420d ’ 420e分別插入形成在容器10内的狹槽。這 裡’第一至第五晶圓W卜W2，W3，W4，W5分別保持 在相應的狹槽内’且第一至第五晶圓W1，W2，W3，W4， W5分別被置於第一至第五刀片42〇a，420b，420c，420d， 420e 上。 13 1354345„ 接下來，在步驟S20 ’位於要從第一至第五晶圓wi， W2，W3，W4，W5中撤出的晶圓下面的撤出件被有選擇 地激活。控制器660控制第一至第五撤出件5〇〇a，5〇〇b， 500c，500d，500e 的上升。 • 例如，爲了撤出第三和第五晶圓W3，W5,控制器080 • 打開第三和第五閥62〇c，620e。當第三和第五閥62〇c，620e 被打開時，如圖6B所示，氣體流經第三和第五供應線 620c，620e，從而通過第三和第五供應線62〇c，62〇e供應 φ 的氣體牙過第二和第五分線622c，622e並進入第三和第五 主體部 520e，520e。 從而，苐三和第五主體部52〇c& 52〇e從第三和第五 刀片420c，420e向上突出。 §第二和第五主體部52〇c ’ 520e從第三和第五刀片 420c，42〇e突出時，在步驟S3〇中，在第三和第五刀片 420c ’ 42〇e被撤出時第三和第五高圓W3，W5從容器1〇 出接下來，在步驟S40中，被撤出的晶圓被移載到預 鲁疋位置’例如到位於處理設備2〇〇内的裝載加鎖室22〇。 如上所述，裝載在容器内的多個晶圓可以有選擇地被 移載到在處理設備2〇〇内的裝載加鎖室22〇。 . 圖8繪示根據本發明第二實施例之第一刀片420a之内 部之立體圖。 錢 第一刀片420a具有從固定體44〇開始逐漸加寬的形 狀並具有兩個形成在其末端的第一突出部422a。第一突 24829pif 1354345 出部422a具有兩個安裝其上的第一撤出件15〇〇a(將在後 面具體描述）。 第一刀片420a上形成Y型的第一狹槽1424a。第一狹 槽1424a具有第一線1620a以及兩個安裝其内的第一軸棍 . 1622a (將在後面具體描述）。 • 如上所述’第一突出部422a具有安裝其上的第一撤出 件1500a。第一撤出件i5〇〇a包括第一旋轉桿152〇a、第一 主體部1540a以及第一旋轉軸i56〇a。 • 第一旋轉桿1520a和第一旋轉軸1560a相互垂直地從 . 第一主體部1540a延伸。第一旋轉軸1560a可旋轉地連接 在第一突出部422a的一側，且籍由旋轉第一旋轉軸 1560a，第一旋轉桿i52〇a從第一刀片420a向上突出。 -弟一撤出件1500a由驅動單元1600驅動。驅動單元 1600包括第一線162〇a、第一驅動器163〇&以及控制器 1660。 弟一線1620a纏繞在上述第一旋轉麵1560a上，且第 φ —線1620a的拉緊力給第一旋轉軸1560a提供了旋轉力。 第一線1620a的另一端纏繞在第一驅動器i63〇a上，第一 驅動器1630a藉由旋轉來纏繞或展開第一線1620a，從而 . 將拉緊力傳遞給第一線1620a。 上述兩個苐一轴棍1622a設置在第一狹槽1424a的上 表面。上述兩個第一軸棍1622a接觸第一線1620a並可以 旋轉’從而當第一線1620a被第一驅動器1630a驅動時， 第—軸棍1622a導引第一線1620a的移動路徑。 15 丄354345 24829pif 第-控制器166G與第1動器⑹如連接，以驅動第 一驅動器1630a。 第一撤出件1500a還包括第一彈性件168〇a。第一彈 性件1680a言史置在第一旋轉車由15咖上，並提供在第一旋 轉軸1560a的樞軸轉動方向上的彈性力。下面會根據其功 能而描述第一彈性件168〇a。 圖和圖9B繪示圖8中的移載單元4〇〇的示意圖。 凊蒼知、圖9A，第一至第五撤出件15〇〇a,15〇〇b， 1500c ’ 1500d，1500e分別設在第一至第五刀片42〇a， 420b ’ 420c ’ 420d ’ 420e 上。第一至第五線 162〇a，162〇b， 1620c ’ 1620d，1620e的一端分別連接第一至第五撤出件 1500a ’ 1500b，1500c，1500d，150〇e，而第一至第五線 1620a ’ 1620b，1620c，1620d，1620e 的另一端則分別連 接第一至第五驅動器 1630a，1630b，1630c，1630d，1630e。 控制器1660用來控制第一至第五驅動器i63〇a，i63〇b， 1630c ， 1630d ， 1630e 〇 同樣地’第一至第五彈性件168〇a，1680b，1680c， 1680d’ 1680e分別設在第一至第五旋轉軸156〇a, 156〇b， 1560c ’ 1560d，1560e 上。第一至第五彈性件！68〇a，丨68〇b， 1680c，1680d，1680e提供順時針方向的彈性力。從而， 第一至第五線 1620a ’ 1620b，1620c ’ 1620d，620e 依靠彈 性力而以纏繞的狀態保持在第一至第五旋轉軸l56〇a， 1560b ’ 1560c ’ 1560d ’ 1560e上，因此第一至第五撤出件 16 1354345 24829pif 1500a ’ 1500b ’ 1500c，1500d，1500e 不會從第一至第五 刀片 420a ’ 420b，420c，420d，420e 突伸到外面。 下面’結合圖9A和圖9B描述可有選擇地移載基板的 方法。 首先’在步驟S10,第一至第五刀片420a，420b，420c， 420d’420e移動到容器ι〇的内部。第一至第五刀片42〇a， 420b ’ 420c ’ 420d，420e分別插入形成於容器1〇内的狹 槽之下。這裡’第一至第五晶圓W卜W2，W3，W4，W5 分別保持在這些狹槽内’從而第一至第五晶圓Wl，W2， W3 ’ W4 ’ W5分別配置在所插入的第一至第五刀片420a， 420b，420c，420d 及 420e 的頂部。 接下來，在步驟S20，位於要從第一至第五晶圓wi， W2，W3，W4及W5中撤出的晶圓的下方的撤出件被激 活。第一至第五撤出件 1500a，1500b，1500c，1500d，1500e 的操作由控制器1660控制。 例如’當要撤出第一和第五晶圓W3，W5時，控制器 1660使第三和第五驅動器1630c，1630e工作。當第三和 苐五驅動态1630c，1630e工作時，如圖9B所示，第三和 第五驅動盗1630c，1630e沿著順時針方向旋轉，以纏繞第 三和第五線1620c，1620e。 虽第二和弟五線1620c ’ 1620e被纏繞時，拉緊力通過 第二和第五線分別傳遞給第三和第五旋轉軸156〇c， 1560=從而分別纏繞在第三和第五旋轉軸156〇c，ΐ56〇£ 上的第三和第五線1620c，1620e被展開，而第三和第五旋 17 24829pif 1354345 轉轴1560c，1560e在逆時針方向上抱轴轉動。相應地，第 三和第五旋轉桿152〇c，152〇e與第三和第五旋轉轴 1560c，156Ge -致地在逆時針方向上鄉猶並從第三和 第五刀片420c，420e向上突起。 * 在步驟S30中’當第三和第五旋轉桿1520c，1520e , 從第二和第五刀片420c，420e伸出時，第三和第五刀片 420c，420e從容器10撤出，以將第三和第五晶圓祀， W5從容器10内撤出。接下來，在步驟S4〇中，撤出的晶 • 圓被移載到預定的位置（例如處理設備的裝載加鎖室 220)。 如上所述，裝载容器内的多個晶圓可以有選擇地撤 出，並移載到位於處理設備2〇〇内的裝載加鎖室22〇。 圖10A和圖10B繪示根據本發明第三實施例之移載單 元400的操作示意圖。 分別设置在第一至第五旋轉軸〗56〇a，〗56〇b，i56〇c， 1560d，1560e上的第一至第五彈性件168〇a，168〇b， 1680c，1680d，1680e提供逆時針方向的彈性力，而第一 至第五線 1620a，1620b ’ 1620c，1620d，1620e 分別籍由 第一至第五驅動器 1630a，1630b，1630c，1630d，1630e 維持在拉緊狀態。因此，第一至第五旋轉軸156〇a，156〇b， 1560c，1560d，1560e維持著在順時針方向上樞軸安裝的 • 狀態，從而第一至第五撤出件1500a，1500b，1500c， 1500d，1500e不會從第一至第五刀片42〇a，420b，420c， 420d，420e 突出。 18 24829pif 1354345 如上所述，如果要撤出第三和第五晶圓W3、W5，控 制器1660操作第三和第五驅動器1630c、1630e。當第三 和第五驅動器1630c、1630e操作時，如圖10B所示，第 二和弟五驅動益1630c、1630e在逆時针方向上旋轉，以解 繞第三和第五線1620c、1620e。 當第三和第五線1620c、1620e被展開時，第三和第五 彈性件1680c、1680e分別促使第三和第五旋轉軸、 156〇e在逆時針方向上樞軸轉動，從而第三和第五線 l620c、1620e分別從第三和第五驅動器163〇c、163〇£解 繞，並分別纏繞在第三和第五旋轉軸156〇c、156〇6上。同 樣地，當第三和第五旋轉軸1560c、】56〇e 轉W驗-起在逆時針方向上時弟3 和第五旋轉桿1520c、I520e分別從第三和 420c 、420e向上突出。 弟五刀片 選擇^卸^本發明，耗在容^内的多個基板可以有 雖然本發明已雜佳實_揭露如上，铁 範 ，任何熟習此技藝者，在不脫離:發明:::限定 圍内，當可作些許之更動與潤飾，因 精神 當視後附之申請專利範圍所界定者爲 x之保護範圍 【圖式簡單說明】 ’^ ° 圖1繪示—半導體設備的示意圖。 的咖Μ的内部的剖視圖。 、以根據本發明之基板移鮮元的立體圖。 19 1354345 24829pif 圖4繪示根據本發明第一較佳實施例之基板 的内部組件的立體圖。 早70 圖5繪示圖4中的撤出件的放大立體圖。 圖6A和圖6B繪示圖4的基板移載單元的操作示意 * 圖。 一 ‘ 圖7繪示根據本發明之移載基板的方法的流程圖。 圖8繪示根據本發明第二較佳實施例之基板移載單元 的内部的立體圖。 φ 圖9A和圖9B繪示圖8的基板移載單元的操作示意 圖。 圖10A和圖ιοΒ繪示根據本發明第三較實施例之基板 移載單元的操作示意圖。 【主要元件符號說明】 1 :半導體設備 100 :設備前端模組 200 處理設備 290 介面壁 220 裝载加鎖室 240 移载室 260 處理室 280 機械手臂 120 架體 140 負載站 400 ： 移載單元 20 1354345 24829pif 121 :後壁 123 :前壁 124 :入口 126 :進氣口 127 :排氣口 128 :排氣線路 10 :容器 130 :開啓裝置 14 :門 122 :開口 420 :刀片 440 :固定體 460 :固定體移動部 422a :第一突出部 520a、1540a :第一主體部 540a :第一入孔 560a :第一阻擋部 600 :舉起單元 660 :泵 680、1660 :控制器 1424a :第一狭槽 420a、420b、420c、420d、420e :第一至第五刀片 424a、424b、424c、424d、424e :第一至第五耦接孔 500a、500b、500c、500d、500e :第一至第五撤出件 21 1354345 24829pif 620a、620b、620c、620d、620e :第一至第五供應線 640a、640b、640c、640d、640e :第一至第五閥 622a、622b、622c、622d、622e :第一至第五分線 、W2、W3、W4、W5 :第一至第五晶圓 1500a、1500b、1500c、1500d、1500e :第一至第五撤 出件 1560a、1560b、1560c、1560d、1560e :第一至第五旋 轉軸 1620a、1620b、1620c、1620d、1620e :第一至第五線 1630a、1630b、1630c、1630d、1630e :第一至第五驅 動器 1680a、1680b、1680c、1680d、1680e :第一至第五彈 性件 22